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摘 要:通过对纯竹林、纯松林、松林占50%~70%的松阔混交林、松林占20%的阔松混交林和纯阔叶林等5种森林类型进行昆虫种类的调查,分析了5种森林类型昆虫生物多样性指数,提出了用昆虫生物多样性指数作为森林健康程度的参考指标之一。
关键词:森林健康;昆虫;生物多样性;指标
中图分类号 Q96 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)07-53-05
“森林健康”是欧美国家学者在20世纪80年代针对人工造林病虫害防治能力、水土保持能力薄弱等问题提出来的一个林业经营理念。森林健康指的是保持森林自身良性存在和更新,实现其最佳的多种服务功能。大部分森林不可避免地会受到人为的干扰,人类的经济活动会造成森林健康程度的不同变化。“森林健康”现日益被生态学家、林业和自然资源管理者们所接受和使用,并将其作为森林状况评估和森林资源管理的标准和目标。昆虫是森林生物多样性的重要组成部分,是生物多样性的主体,在森林中,昆虫与森林植物密切关联。笔者拟采用昆虫多样性分析得出的昆虫生物多样性指数作为衡量森林健康程度的指标之一。
1 材料与方法
1.1 样地概况 本项研究选取了纯竹林、纯松林、松林所占比例较多的混交林、松林所占比例较少的混交林和纯阔叶林等5种不同的森林类型。每个类型均设3个样地作为重复(详见表1)。2008年在5月、7月、9月进行昆虫多样性调查,共获得45个样本。松树比例经每木检测所得。
1.2 实验材料 使用的实验器具有:捕虫网、毒瓶、诱虫灯、标本盒、棉花、棉层纸袋、三角纸袋、标本针、三层阶梯、炮沫板、指形管、软木塞、白胶水、标签纸、镊子、钳子、剪枝剪、镰刀、砍刀、剪刀、解剖镜、解剖针、三角纸片、手持GPS定位仪、照相机、显微镜、放大镜、电脑、文献书籍等。实验药剂有:酒精、乙酸乙酯、木溜油、虫胶、樟脑丸等。其它器具:解剖镜,数码相机1台等。
1.3 研究方法
1.3.1 标本采集 根据各个样地的森林植被分布情况,确定具有代表性的采集地点。选择地表植被茂盛的杂草丛和灌木丛进行扫网,这些地方有大量昆虫存在,扫网采集成虫到一定数量,将捕虫网倾斜倒置,害虫趋光向上,排除杂草、枯枝、枯叶等,将昆虫倒入毒瓶毒死,待毒瓶中虫量达到一定数目,将其转入棉层纸袋。若有鳞翅目害虫则将其放入三角纸袋,以保证鳞粉不被抹去;若见树干有蛀洞或虫粪,可用刀具撬凿,捕捉幼虫和钻蛀性成虫,将幼虫放入指形管,再将指形管放入70%的酒精中;若捕捉到成虫,将其毒死;用镰刀等刀具刮树皮收集天牛、小蠹等的幼虫及成虫;用剪枝剪采集附有介壳虫的枝条,及有害虫结茧的枝条和树叶,放入塑料袋,带回实验室;扫网时要留意是否同时存在成虫、卵、幼虫、蛹等不同的虫态,若有则取回,作生活史标本用;晚上进行灯诱,灯诱的成虫主要是鳞翅目和鞘翅目,在毒死和存放时需分开,保护鳞粉。将每次采集的昆虫做好记录,包括采集地地理位置、采集时间、采集人。
1.3.2 标本鉴定 昆虫种类的鉴定是根据昆虫分类学原理,主要采用参照分类鉴定专著、图谱和有关分类鉴定论文进行鉴定和核对,疑难种类请分类专家帮助鉴定的方法。对于鉴定完的昆虫插鉴定标签,并记录数量,以便统计数据和分析汇总。
1.3.3 数据处理 为了确定各个森林类型生物多样性的特点,首先分析各个森林类型生物种类(以昆虫为代表)的特点,结合调查得到的所有样点,用调查到的物种数、昆虫个体数、SIMPSON指数、Shannon-Wiener指数、均匀度指数、BRILLOUIN指数、McIntosh指数分别对样点做生物多样性分析。
数据处理采用2个软件完成:Microsoft Office Excel 2003、DPS数据处理系统9.50。2个软件分别用于常规数据整理作图、生物多样性指数计算、数据差异分析比较。
2 结果与分析
2.1 采集昆虫标本统计 通过对各个有代表性的森林样地的昆虫种类进行调查后,其基本情况如表2所示。从表2中得出:在纯竹林树种比较单一的森林类型中,仅发现了19种昆虫和2108例昆虫数量,生物多样性不是非常丰富,相应的生物多样性指数也不是很高,常常受到病虫害的侵扰,其生态系统比较不稳定。
从以上5个折线图中,首先可以看出各个类型整体的昆虫生物多样性指数,从纯竹林、纯松林到纯阔叶林,5个森林类型的生物多样性指数普遍都呈上升趋势,只是均匀度指数有一定的高低差异,其他森林类型的生物多样性指数都是统一的上升趋势,从中可以知道,纯竹林和纯松林的树种单一是造成生物多样性低的主要原因。当松林所占比例减少森林类型逐渐趋于阔叶林的时候,其生物多样性指数在不断的升高,但是当接近阔叶林到达一定程度的时候,指数升降趋向有一定的差异,我们认为这个是不同地方相同森林类型有一定的差异性。
3 结论与讨论
综合上述,可以得出以下结论:(1)树种比较丰富的纯阔叶森林类型比纯松林、纯竹林、少松林、多松林等森林类型其昆虫生物多样性指数相对来说比较高,其生物多样性比较丰富,相应的稳定性也会比较高,不容易发生病虫灾害,从一般意义上说,森林比较健康。(2)在各个有不同比例松树的森林类型来说,松树比例较低而阔叶树比例较高的类型,如多松树,相比纯松林和其它比例类型,昆虫生物多样性更高,物种更丰富。
本实验对森林的生物多样性做了深入的研究和分析,调查了各种不同的林地,了解了很多不同森林类型的生物多样性特征,还采集到了很多标本并对其做了整理和统计,接着通过图表线性的分析,对不同的林地昆虫数据作了分析比较,得出了生物多样性越丰富,森林的生态系统就相对越稳定的结论,虽然不能等同,但是在一定的程度上还是可以反映的。在具体的评价过程中,有一条是肯定的,不同林地在以规范方法获得足够重复取样的前提下还是可以进行评价和比较的。总之,群落多样性测度指标是度量一个群落或一个地区群落多样性的重要依据。合理地选择群落多样性测度指标才能有效地表征一个群落多样性的状况。在选择群落多样性测度指标时要具体情况具体分析,然后结合我们对各个林地之间的比较,就可以对不同的森林健康做出一定的评价。 参考文献
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[34]朱巽,黄向东.南岳昆虫多样性研究[J].中南林学院学报,2001,21(4):64-67.
[35]皮兵.海拔高度对壶瓶山昆虫群落物种多样性的影响[J].湖南林业科技,2006,33(6):57-59.
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(责编:徐世红)
关键词:森林健康;昆虫;生物多样性;指标
中图分类号 Q96 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)07-53-05
“森林健康”是欧美国家学者在20世纪80年代针对人工造林病虫害防治能力、水土保持能力薄弱等问题提出来的一个林业经营理念。森林健康指的是保持森林自身良性存在和更新,实现其最佳的多种服务功能。大部分森林不可避免地会受到人为的干扰,人类的经济活动会造成森林健康程度的不同变化。“森林健康”现日益被生态学家、林业和自然资源管理者们所接受和使用,并将其作为森林状况评估和森林资源管理的标准和目标。昆虫是森林生物多样性的重要组成部分,是生物多样性的主体,在森林中,昆虫与森林植物密切关联。笔者拟采用昆虫多样性分析得出的昆虫生物多样性指数作为衡量森林健康程度的指标之一。
1 材料与方法
1.1 样地概况 本项研究选取了纯竹林、纯松林、松林所占比例较多的混交林、松林所占比例较少的混交林和纯阔叶林等5种不同的森林类型。每个类型均设3个样地作为重复(详见表1)。2008年在5月、7月、9月进行昆虫多样性调查,共获得45个样本。松树比例经每木检测所得。
1.2 实验材料 使用的实验器具有:捕虫网、毒瓶、诱虫灯、标本盒、棉花、棉层纸袋、三角纸袋、标本针、三层阶梯、炮沫板、指形管、软木塞、白胶水、标签纸、镊子、钳子、剪枝剪、镰刀、砍刀、剪刀、解剖镜、解剖针、三角纸片、手持GPS定位仪、照相机、显微镜、放大镜、电脑、文献书籍等。实验药剂有:酒精、乙酸乙酯、木溜油、虫胶、樟脑丸等。其它器具:解剖镜,数码相机1台等。
1.3 研究方法
1.3.1 标本采集 根据各个样地的森林植被分布情况,确定具有代表性的采集地点。选择地表植被茂盛的杂草丛和灌木丛进行扫网,这些地方有大量昆虫存在,扫网采集成虫到一定数量,将捕虫网倾斜倒置,害虫趋光向上,排除杂草、枯枝、枯叶等,将昆虫倒入毒瓶毒死,待毒瓶中虫量达到一定数目,将其转入棉层纸袋。若有鳞翅目害虫则将其放入三角纸袋,以保证鳞粉不被抹去;若见树干有蛀洞或虫粪,可用刀具撬凿,捕捉幼虫和钻蛀性成虫,将幼虫放入指形管,再将指形管放入70%的酒精中;若捕捉到成虫,将其毒死;用镰刀等刀具刮树皮收集天牛、小蠹等的幼虫及成虫;用剪枝剪采集附有介壳虫的枝条,及有害虫结茧的枝条和树叶,放入塑料袋,带回实验室;扫网时要留意是否同时存在成虫、卵、幼虫、蛹等不同的虫态,若有则取回,作生活史标本用;晚上进行灯诱,灯诱的成虫主要是鳞翅目和鞘翅目,在毒死和存放时需分开,保护鳞粉。将每次采集的昆虫做好记录,包括采集地地理位置、采集时间、采集人。
1.3.2 标本鉴定 昆虫种类的鉴定是根据昆虫分类学原理,主要采用参照分类鉴定专著、图谱和有关分类鉴定论文进行鉴定和核对,疑难种类请分类专家帮助鉴定的方法。对于鉴定完的昆虫插鉴定标签,并记录数量,以便统计数据和分析汇总。
1.3.3 数据处理 为了确定各个森林类型生物多样性的特点,首先分析各个森林类型生物种类(以昆虫为代表)的特点,结合调查得到的所有样点,用调查到的物种数、昆虫个体数、SIMPSON指数、Shannon-Wiener指数、均匀度指数、BRILLOUIN指数、McIntosh指数分别对样点做生物多样性分析。
数据处理采用2个软件完成:Microsoft Office Excel 2003、DPS数据处理系统9.50。2个软件分别用于常规数据整理作图、生物多样性指数计算、数据差异分析比较。
2 结果与分析
2.1 采集昆虫标本统计 通过对各个有代表性的森林样地的昆虫种类进行调查后,其基本情况如表2所示。从表2中得出:在纯竹林树种比较单一的森林类型中,仅发现了19种昆虫和2108例昆虫数量,生物多样性不是非常丰富,相应的生物多样性指数也不是很高,常常受到病虫害的侵扰,其生态系统比较不稳定。
从以上5个折线图中,首先可以看出各个类型整体的昆虫生物多样性指数,从纯竹林、纯松林到纯阔叶林,5个森林类型的生物多样性指数普遍都呈上升趋势,只是均匀度指数有一定的高低差异,其他森林类型的生物多样性指数都是统一的上升趋势,从中可以知道,纯竹林和纯松林的树种单一是造成生物多样性低的主要原因。当松林所占比例减少森林类型逐渐趋于阔叶林的时候,其生物多样性指数在不断的升高,但是当接近阔叶林到达一定程度的时候,指数升降趋向有一定的差异,我们认为这个是不同地方相同森林类型有一定的差异性。
3 结论与讨论
综合上述,可以得出以下结论:(1)树种比较丰富的纯阔叶森林类型比纯松林、纯竹林、少松林、多松林等森林类型其昆虫生物多样性指数相对来说比较高,其生物多样性比较丰富,相应的稳定性也会比较高,不容易发生病虫灾害,从一般意义上说,森林比较健康。(2)在各个有不同比例松树的森林类型来说,松树比例较低而阔叶树比例较高的类型,如多松树,相比纯松林和其它比例类型,昆虫生物多样性更高,物种更丰富。
本实验对森林的生物多样性做了深入的研究和分析,调查了各种不同的林地,了解了很多不同森林类型的生物多样性特征,还采集到了很多标本并对其做了整理和统计,接着通过图表线性的分析,对不同的林地昆虫数据作了分析比较,得出了生物多样性越丰富,森林的生态系统就相对越稳定的结论,虽然不能等同,但是在一定的程度上还是可以反映的。在具体的评价过程中,有一条是肯定的,不同林地在以规范方法获得足够重复取样的前提下还是可以进行评价和比较的。总之,群落多样性测度指标是度量一个群落或一个地区群落多样性的重要依据。合理地选择群落多样性测度指标才能有效地表征一个群落多样性的状况。在选择群落多样性测度指标时要具体情况具体分析,然后结合我们对各个林地之间的比较,就可以对不同的森林健康做出一定的评价。 参考文献
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(责编:徐世红)